ABT presentatiebladen onderwaterbetonvloeren

464 views
326 views

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
464
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

ABT presentatiebladen onderwaterbetonvloeren

  1. 1. Onderwaterbetonvloeren
  2. 2. InleidingAls adviseur voor ondergronds bouwen staat ABT Met een vloer van onderwaterbeton (OWB) en trekpalen alsvoor vooruitstrevend ontwerpen. Het haalbaar bodemafsluiting van een bouwput is inmiddels veel kennismaken van de ambities van de opdrachtgever in en ervaring opgedaan. Deze zijn voor een groot deelcombinatie met een beheersing van risico’s is het verwerkt in de herziening van CUR-aanbeveling 77. Tot opuitgangspunt. De ABT-quickscan voor ondergronds heden leidt deze richtlijn niet voor alle situaties tot hetbouwen heeft inmiddels zijn waarde bewezen in de gewenste resultaat. Project-specifieke omstandighedenmarkt. Een onderdeel waarbij nog veel bereikt kan vragen om maatwerk. In het hiernavolgende wordenworden is de onderwaterbetonvloer. aangrijpingspunten beschreven voor een optimaal ontwerp. 2
  3. 3. Lage stempelkrachtHet pijnpunt van OWB-vloeren en CUR77 ligtbij het toepassingsgebied met een lagestempeldrukkracht. Dit komt voor bij ondiepebouwputten, maar ook de geometrie,damwandontwerp en bouwfasering zijn vaninvloed. Hoe dan ook; ongewapend OWB leidthierdoor bij een lage waterdruk al snel totgrote vloerdiktes.Een vaak onderschat middel voor optimalisatieis het verhogen van de stempelkracht. Dit kanbijvoorbeeld door:• het opzetten van het water tijdens ontgraven en de betonstort;• aanpassen van stempelvoorzieningen en/of voorspankrachten in de tijd.Uiteraard dient er rekening gehouden teworden met de toelaatbare vervormingen vande bouwputwand en grondwaterstromingen.Een mogelijkheid om de toetsing in debezwijktoestand (UGT) te optimaliseren is hetrekenen met membraanwerking. Bezwijkenblijkt bij een door bouwputwanden opgeslotendikke vloer, door de benodigde horizontalevervormingen, praktisch onmogelijk. 3
  4. 4. Trekpalen en veerstijfhedenVoor de verticale verankering van OWB-vloeren zijn Eenzelfde conservatieve benadering geldt voor situatiesankerpalen vaak het meest economisch. Een berekening waarbij diverse typen trekelementen worden gebruikt. Hetvolgens CUR-publicatie 236 resulteert in een niet-lineaire last-vervormingsgedrag van grond en paalondergrensbenadering voor de axiale veerstijfheid. Voor wordt doorgaans niet beschouwd. Dit is een veiligespecifieke situaties is deze aanpak overmatig conservatief; benadering, maar bedacht moet worden dat verankerddit kan voor het ontwerp en de kosten van OWB-vloeren onderwaterbeton het vermogen bevat tot krachten-uitermate ongunstig uitpakken. Met een nadere herverdeling via de vloer. Hierdoor is het niet altijd nodigbeschouwing kan, binnen de rekenregels van CUR236, een om met de door CUR77 geadviseerde variatiefactor √2 tehogere veerstijfheid worden onderbouwd. rekenen. Figuur: momentenverdeling in plaatmodel van OWB voor onderdoorgang met een combinatie van slappe en stijve trekpalen 4
  5. 5. Met staalvezels…OWB is doorgaans ongewapend. Vooral uitvoeringstechnische beperkingen maken gewapendOWB bezwaarlijk. Bij onvoldoende normaaldrukkracht komt de toetsing in zowel de BGT als deUGT neer op de momentcapaciteit van een ongescheurde vloerdoorsnede. Het toevoegen vanstaalvezels aan het betonmengsel is relatief simpel en geeft het materiaal een taaibreukgedrag. Hierdoor kan er gerekend worden met de na-scheur-treksterkte. Grafiek: momentcapaciteit C25/30+staalvezels MPZ-HT en ongewapend C25/30 conform CUR77 voor hmin=700 mm Uit de grafiek volgt dat staalvezelbeton (SVB) conform CUR77 én CUR111 een verdubbeling van de momentcapaciteit oplevert ten opzichte van ongewapend beton. Doordat er meerdere scheurtjes ontstaan in plaats van één brosse scheur treedt herverdeling van krachten op, met een afname van zowel scheurwijdte als de maximale momentbelasting. De maximaal toegestane rek in de betontrekzone blijft ver verwijderd van eventuele pull-out van staalvezels.In de praktijk treden watervoerendescheuren vaak op ten gevolge van krimptijdens het hydratatieproces in de beton.Staalvezels reduceren het risico opwatervoerende krimpscheuren aanzienlijk;metname voor bouwputten langer danpakweg 50 meter.Staalvezels met een minimale lengte van 50mm worden geadviseerd.De verspreiding en verpompbaarheid van staalvezelbeton zijn een aandachtspunt tijdens uitvoering. 5
  6. 6. Samenspel met constructievloerHet ontwerp van bouwput en definitieve constructie worden Indien een afzonderlijke OWB-vloer en constructievloer benodigdbenaderd vanuit twee verschillende werelden. ABT streeft zijn kan het gewicht van de OWB worden gebruikt om opbollendenaar een samensmelting van tijdelijke en definitieve momenten te beperken. Het optreden van pons door neerwaartseconstructies; of op z’n minst een samenwerking. belastingen vanuit de bovenbouw is praktisch onmogelijk.Aanpassingen in het ontwerp kunnen leiden tot eenbesparing op materiaal, ontgravingsdiepte en tijd. Constructievloeren op OWB zijn in het bijzonder gevoelig voor scheurvorming en lekkage. De keuze voor het toepassen van een tussen-zandlaag, egaliserende werkvloer of het ‘koud’ op elkaarUiteraard moet de veiligheid en het beoogde gebruik van de storten van de vloeren dient per project beschouwd te worden.definitieve constructie gewaarborgd zijn. Waterdichtheid is Het optimaliseren van de benodigde vloerdikte is een specialiteitvoor veel situaties belangrijk, maar binnen infrastructurele van ABT. Dit resulteert vaak in een besparing op kosten én eenof industriële projecten zijn situaties mogelijk waarbij (een verbetering van de prestaties.risico op) een aanvaardbare lekdebiet acceptabel is.Toepassing van staalvezelbeton is aan te bevelen vanwege ABT heeft de flyer ‘beton voor kelderconstructies’ met praktischehet minimaliseren van lekkages. Ook hybride gewapend ontwerprichtlijnen beschikbaar gesteld op de website.beton, staalvezelbeton in combinatie met traditionelewapening, kan een optie zijn.Uit de grafiek blijkt dat staalvezelbeton bij een gegeven rekde toestroom van water voorkomt ofwel reduceert met eenfactor 4 á 5. grafiek: effect van staalvezels op scheurwijdte en waterdichtheid bij een gegeven rek bron: “Beton als constructiemateriaal, eigenschappen en duurzaamheid” [H.W.Reinhardt, Delft/Den Haag, 1985] 6
  7. 7. Geavanceerd rekenenIn CUR77 wordt uitgegaan van een liggermodel voor de Ook lokale verstoringen in de vloer kunnen nader beschouwdbepaling van de krachtswerking in de vloer. Voor veel worden; bijvoorbeeld door liftputten of kraanbelastingen insituaties is dit niet voldoende representatief. Een plaatmodel de bouwputfase.is dan vereist. Hiervoor gelden specifieke aandachtspunten.Een geavanceerder rekenmodel kan voor complexebouwputten, indien gewenst, waardevolle informatie geven.Dit kan nodig zijn om optimalisaties te onderbouwen zoalsmembraanwerking, niet-lineaire veerstijfheden en/ofkrachtenherverdeling na scheurvorming. Afhankelijk van hettype berekening zijn eindige-elementen-programma’s zoalsScia Engineer, Plaxis en DIANA geschikt. Met een fysischniet-lineair volumemodel kan bijvoorbeeld inzicht wordenverkregen in scheurvorming en het risico op lekkages.figuur: fysisch niet-lineair 3D-model van een deel van een figuur: modellering kraanpoeren en -belastingen oponderwaterbetonvloer met trekspanningen en vloeilijnen staalvezelversterkte OWB-vloer en resulterende vervormingen 7
  8. 8. Optimalisatie en second opinionUiteraard zijn er naast genoemde Door gebruik te maken van de Een integraal, slim en duurzaamaangrijpingspunten, en die vanuit CUR77, mogelijkheden van CUR77 zijn reducties bouwputontwerp staat centraal bij ABT.meer aandachtspunten; elke bouwput is mogelijk tot 20% op de benodigde ABT roept bouwend Nederland op omanders. In specifieke gevallen is hoeveelheid beton voor ongewapende bouwputten met onderwaterbeton, geheelonderwaterbeton alleen nodig als ballast of vloeren. De besparing in bouwkosten is vrijblijvend, te laten checken. Met eenals stempel. Hiervoor moet een aparte naar verhouding groter door het effect op ‘OWB-quickscan’ kunnen eventueleontwerp-benadering worden gehanteerd. de benodigde ontgravingsdiepte en verbeterpunten snel worden getraceerd.In uitzonderlijke gevallen kan de vloer bouwtijd. Voor een optimalisatie vanworden weggelaten door gefaseerd te ondiepe bouwputten met staalvezelbetonontgraven of het toepassen van een is dit al snel 50%. Hetzelfde geldt voorminimale of voorwaardelijke een samensmelting met despanningsbemaling. constructievloer. “Onderwaterbeton dikker dan een meter? Misschien kan ABT het beter!” 8
  9. 9. Meer informatie:ir. Ruud Arkesteijnadviseur civiele techniekr.arkesteijn@abt.eunl.linkedin.com/in/ruudarkesteijnwww.ondergrondsbouwen.eu 9

×